Ist Quantencomputing nur ein fortgeschrittener Datenkompressionsalgorithmus?

Wenn wir über die Quantenberechnung und die klassische Berechnung sprechen, sagen wir, dass die Quantenberechnung exponentiell schneller ist als die klassische. Und das liegt am Kronecker-Produkt aus Quantenzuständen und Quantenverschränkung. Der [1,0]-Zustand und der [0,1]-Zustand erzeugen einen Systemzustand [0,1,0,0]. Bei einem größeren System können N Quantenbits 2^N Zahlen mit doppelter Genauigkeit speichern. Und hier stellt sich die Frage, ist Quantencomputing nur ein fortschrittlicher Datenkomprimierungsalgorithmus?

Wenn wir über die Quantenberechnung und die klassische Berechnung sprechen, sagen wir, dass die Quantenberechnung exponentiell schneller ist als die klassische. Hast du dafür eine Referenz? Das klingt falsch. Es gibt bestimmte Probleme, wie das Faktorisieren großer ganzer Zahlen, die für einen Quantencomputer besser zu handhaben sind als für einen klassischen. Das bedeutet nicht, dass Quantencomputing im Allgemeinen einen Vorteil gegenüber klassischem Computing hat.
@BenCrowell diese Aussage ist sicherlich nicht immer wahr. Es gibt einige bekannte Fälle von Problemen, bei denen Quantenalgorithmen einen exponentiellen Vorteil gegenüber den bekanntesten klassischen Algorithmen bieten, aber es scheint, dass eine bestimmte (meines Wissens nicht gut charakterisierte) Struktur des Problems erforderlich ist, damit dies der Fall ist. Es wird nicht erwartet, dass die Quantenberechnung für viele / die meisten Probleme nützlich ist (oder zumindest nicht erwartet wird, dass sie exponentielle Vorteile bietet).
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Antworten (1)

Nein, so funktioniert Quantencomputing nicht.

Worauf Sie sich beziehen, ist ein weit verbreitetes Missverständnis im Zusammenhang mit Quantencomputern. Die Quantenmechanik kann nicht verwendet werden, um mehr Daten zu speichern, als klassisch möglich ist. Genauer gesagt ist es nicht möglich, zu verwenden N Qubits zum Speichern von mehr als N Bits von Informationen auf nützliche Weise .

Was stimmt, ist im Allgemeinen, den Zustand vollständig zu charakterisieren N Qubits, die Sie angeben müssen 2 N reelle Zahlen, und dass die Simulation von Quantensystemen im Allgemeinen (erwartungsgemäß) klassisch schwierig ist. Dies ist jedoch etwas ganz anderes als zu sagen, dass die Quantenmechanik eine erhöhte Speicherfähigkeit ermöglicht, was falsch ist.